中國發射量子衛星強過台灣? 錯!我們要走「適合自己」的太空戰略之路

中國發射量子衛星強過台灣? 錯!我們要走「適合自己」的太空戰略之路
▲在8 月 25 日的凌晨,台灣成功發射了一枚本土自製的衛星福衛五號 。(圖/翻攝自科技報橘)

【原文:科技報橘原創文章《中國都射量子衛星了台灣還在射小衛星很廢?別這樣,我們該找的是「適合台灣」的太空戰略》,作者:林厚勳 Henry,智慧機器人網編輯整理】

文、圖/科技報橘

8 月 25 日的凌晨,台灣的太空發展史上迎來了重要的一個里程碑,藉著 Space X 的火箭,成功的發射了一枚台灣本土自製的衛星福衛五號 。對台灣而言,這是一個很重要的關鍵,衛星的成功運作,代表了台灣自此正式掌握了衛星科技的技術。一枚成功的自製衛星,也代表著台灣在軟硬體多方跨領域合作實力,距離「太空科技產業發展」也有明確的進展。

但,在開心之餘,有人卻在冷言冷語,認為台灣比不上中國。

就在大家還沉浸在一片喜悅的同時,PTT 的八卦版上卻有網友 潑了一桶冷水 。該文中質疑,在台灣還在為了一顆小衛星慶賀的時候,中國卻老早發展出了量子電腦技術,製造出量子衛星「墨子號」,且 把它送上了太空 。

中國在航太科技技術發展上,資源、能量都超出台灣很多,這已經是既定事實了。我們不想要戰一邊一國,而是想要討論,當台灣的航太產業開始有了一線曙光後,我們如何參考別國經驗,進而走出一條屬於台灣自有軟硬體供應鏈的一條路?

台灣掌握了可以獨立製作衛星的技術,背後代表的,是台灣在衛星製作的產業上已經開始成熟,也可以開始接手製造衛星的工作。過往,台灣若是需要發展或製作衛星,只能尋求如美國等國的技術合作,不管在製作的技術使用或是功能上都是處處受限,如今,台灣可以自行製作衛星,也代表著我們從受控制者轉為可不受控制,甚至進一步來說,可以改由我們來提供其他有需要的國家相對的技術能力支援,由被動轉化為主動的角色,而這也表示,未來台灣將可以開始進一步發展需要用到衛星的相關產業,例如接單製造其他公司需要的小型衛星,或是提供衛星中的關鍵技術如恆星追蹤儀類儀器,原本是由歐洲的衛星製造產業發展並行銷全球,如今台灣也掌握了相關技術,若是台灣業者有意,就可嘗試跟進。

中國太空技術很厲害,已經把運算能力超強的量子衛星做出來,而且射上太空

講完了台灣福衛五號這次的產業發展意義後,再來看看中國。中國從很早以前就開始發展航太技術,根據 Wikipedia 資料顯示 :「中華人民共和國航天事業可以追溯到 1956 年,那時中國組建了國防部第五研究院,是現在中國國家航天局的前身。經過 50 多年的發展,中國已躋身於世界航天大國的行列。從第一顆人造衛星到北斗導航,從第一枚運載火箭到首次載人航天,從天宮一號到嫦娥落月,中國航天取得了舉世矚目的成就。」在這樣的發展歷史下,中國在 1970 年便成功發射第一顆國家自製衛星 ,近年來也開始測試運算能力更強的「量子衛星」。

世界各大強國在近年來也逐步的投入量子科學的領域,紛紛嘗試發展先進的量子科技,其中也包含了中國。中國對於量子科技發展的投入程度非常高,甚至在去年的時候,做出了一台量子通訊用的電腦,並且將他們射上了太空。

Quantum Experiments at Space Scale (Image by NSSC)

這邊我們要看到兩個重點 他們自己做出了量子電腦,而且自己射上太空 。

沒看錯,有別於台灣的福衛五號是託由 Space X 民間公司,中國的衛星是中國自己射上去的,這表示中國在航太科技的發展相對的成熟許多。

而發射上面提到的量子電腦用的火箭長征二號,也是中國於 1990 年代就開始設計研發,並且在發射該衛星之前就已執行過 28 次的發射任務且全部成功,就算是一路算到今年為止,該火箭的發射成功率也 高達近 97%

為什麼中國這麼想要當太空強權,這是新一輪太空競賽的開端嗎?

再來看看中國的量子科技,為什麼中國如此積極的發展輛此科技,甚至獨步全球的把量子電腦給射上太空呢?

其實一切都是安全考量。

1984 年,量子密鑰分發的構想被提出時,立刻成為世界重要的研究項目之一。藉由量子的特性,可以在物理層面上做到通訊加密且難以破解的地步,詳細的技術細節 大家可以參考這篇文章,這裡不再多述。

對於中國來說,由於擠身了世界大國,國家的安全通訊自然成為了他們考量的重點,因此他們想藉由量子科技的發展,來研究透過量子加密通訊的可能,最終的結果便是做出了一台量子電腦,然後一股腦兒地射到太空去。

在國防考量中,安全通訊一直都是很重要的一環,如今中國意識到這一點,並且以量子通訊技術作為應對的手段,且積極的實施,已經到了實體實驗的階段了。

回頭想想這兩天的事情,台灣剛成功的借別人之手發射了一顆我們自製的國土監測衛星,但中國已經射出了一顆量子電腦。

那台灣在量子電腦的發展上又是如何呢?

台灣的量子技術發展:基礎尚未打穩

台灣於 2003 年,由國科會工程處(現今科技部工程司)啟動「量子資訊科學」先導性研究計畫,同年,成功大學也成立了「量子資訊科學研究中心」,以奈米國家型科技計畫結合物理、資訊工程、材料,以奈米元件為啟始點進行量子資訊的相關研究。其後,政府也於 2005 至 2008 年的國家科學技術發展計畫中,將量子資訊科學列為優先發展項目之一。

但在之後,台灣研究量子領域科技的人數逐年下降,向政府申請研究計畫的比例也是逐年降低,甚至到了 2014 年的時候,因為申請人數過少,政府研究領域規劃書中已刪除量子計算領域的規劃。在目前的政府規劃中,只剩下科技部自然司中的物理學門仍保有量子技術的發展研究規劃。

台灣前瞻計畫裡,量子技術相關發展一年預算只有十億

而說到這邊,我們還要提一下目前正火紅的前瞻計畫。在該計畫中,一年有一千億左右的預算,但像我上述提到的量子電腦這種理應好好發展的國家計畫卻是將「MRAM、RRAM、量子計算及人工智慧晶片」列為一個「前瞻晶片系統及半導體設計」項目, 預計一年十億 ,而且注意,量子電腦只是這個計畫項目的其中一部份,能分到的金額有多少,我們就不再多談;而看看這個計畫其他的地方,為了更新目前政府機構既有的電腦設備, 他們預計花費 20 億台幣購買新的電腦跟電子設備 ,這還沒算上其他類似項目但還有待查證的部分。

相較於其他國家如英國、日本、中國等國的發展目標與投入看來,台灣投入的成本確實是偏低的。以前述提到的三個例子來說,日本在 2001 年日本制定了第二次科學技術基本計畫,將量子計算與資訊列為補助重點之一。並且投入了約 22.5 億台幣的資金進行研發與設立相關研究單位;英國於 2015 年提出英國國家量子科技策略,並承諾將投入 j 億新台幣於量子技術人力資源培育,預備為未來的勞動力提供高級技能,以實現量子技術能為英國帶來利益,總共還花費了約 37 億多台幣在發展相關技術上;至於中國,則是將量子資訊列為國家自然科學基金優先資助領域,計畫在 2030 年建成全球化的量子通信網路,並且為此投資了折合超過新台幣 78 億元在相關的預算。

回頭看看台灣,我們的量子科技發展研究還停留在基礎研究的程度,而政府重視的程度從上面我們提出的幾點可見一般,綜合上述,我們的量子技術可以這樣結論: 我們的技術還卡在基礎研究階段,而且繼續下去的話,離真正的量子電腦、太空技術應用會有很長一段路要走。

台灣真的是別人都已經上太空,我們還在殺豬公嗎?我覺得不能這樣說!

從上面這些點看起來,中國已經成功的發展出量子電腦的科技,與航太技術的成熟,並且利用了這兩者的結合,將量子電腦送上了太空,為了未來國家安全發展的安全通訊做準備;而 台灣目前的發展中,量子電腦還在基礎領域,航太科技的部分才剛成功掌握了獨立製作衛星的技術。

當然, 看看中國與台灣雙方所持有的資源,直接放在一起比較肯定是不公平的,不管國家經濟實力、場地資源與國際地位等等 ,台灣與中國確實是有一段差距,中國畢竟是一黨專政的政體,在計畫的執行、資源投注的效率上,會顯得比較雷厲風行,而台灣由於社會、政治、經濟發展的因素,並無法向中國政府一般完全的目標導向,還有許多層面的因素要兼顧。因此中國在這樣的前提下能妥妥的發展航太科技與量子技術似乎也是意料中的事情。

發展台灣自己的太空時代戰略

但就算這樣,台灣也是有自己的實力存在,我們也依然擁有著巨大的潛能與爆發力。或許,在我們開心慶賀福衛五號發射成功的時候,我們也可以趁著這個機會,回頭來繼續增加這股動能,並且跟上世界的腳步,成功發展出屬於我們台灣太空時代的戰略思維,讓我們的未來能夠比現在所看到的,更加光明。

【原文:科技報橘原創文章《中國都射量子衛星了台灣還在射小衛星很廢?別這樣,我們該找的是「適合台灣」的太空戰略》,作者:林厚勳 Henry,智慧機器人網編輯整理】

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